显示装置的制造装置及显示装置的制造方法
【专利摘要】一种显示装置的制造装置及显示装置的制造方法，高精度地控制粘结层的厚度来进行基板的贴合。根据实施方式的显示装置的制造装置，具备：第1基板保持部，用于保持第1基板；第2基板保持部，用于保持第2基板；位移计，测定上述第1基板保持部所保持的上述第1基板及上述第2基板保持部所保持的上述第2基板的厚度；驱动机构，将上述第1基板保持部与上述第2基板保持部以预定的相对接近速度相对地接近，并使上述第1基板与上述第2基板经由粘结剂接合；以及控制部，经由上述驱动机构，根据上述第1基板与上述第2基板之间的间隔，控制上述相对接近速度，上述相对接近速度是根据与所施加的力对应地从上述粘结剂产生的反作用力来设定的。
【专利说明】显示装置的制造装置及显示装置的制造方法
[0001]关联申请的引用
[0002]本申请以2012年8月14日申请的日本专利申请第2012-179793号的优先权为基础，主张其优先权，其全部内容被引用到本说明书中。
【技术领域】
[0003]本发明的实施方式涉及一种显示装置的制造装置及显示装置的制造方法。
【背景技术】
[0004]在制造显示装置时，包括贴合2个透明板材的工序。贴合装置有使用粘结片的方法和使用树脂的粘结剂的方法。粘结片与粘结剂相比成本高，因此从近年来的成本削减的要求出发，使用树脂的粘结剂的贴合成为主流。
[0005]公知的贴合方法有在工件A的接触面的多处涂敷粘结剂，并与另一个工件B接触，通过该工件A的自身重量来填充粘结剂的方法。
[0006]然而，根据工件与工件之间的粘结层的厚度所需的粘结剂的量增加，供给到工件的粘结剂流动而容易从工件突出。公知有为了防止这一点而预先在规定涂敷区域的外周通过高粘度树脂、临时固化树脂等形成密封的密封方式。
[0007]近年来，移动用的显示装置的薄型化及提高品质的需求逐渐增大。因此，需要能够高精度地控制粘结层的厚度，并经由该粘结层进行基板贴合的显示装置的制造装置及显示装置的制造方法。
【发明内容】
[0008]在一个实施方式的显示装置的制造装置中，具备:第I基板保持部，保持第I基板；第2基板保持部，保持第2基板；位移计，测定上述第I基板保持部上所保持的上述第I基板及上述第2基板保持部上所保持的上述第2基板的厚度；驱动机构，将上述第I基板保持部与上述第2基板保持部以预定的相对接近速度相对地接近，并使上述第I基板与上述第2基板经由粘结剂接合；控制部，经由上述驱动机构，根据上述第I基板与上述第2基板之间的间隔，控制上述相对接近速度，上述相对接近速度是根据与所施加的力对应地从上述粘结剂产生的反作用力来设定的。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是示意地表示一个实施方式的显示装置的制造装置的侧视图。
[0010]图2是示意地表示该显示装置的制造装置的俯视图。
[0011]图3是表示该显示装置的制造装置的动作流程的说明图。
[0012]图4是表示该显示装置的制造装置的压入工序中的动作流程的说明图。
[0013]图5是表示该压入工序中的时间与下游侧工作台之间的关系的说明图。
[0014]图6是示意地表示该显示装置的制造装置的下基板识别工序的俯视图。[0015]图7是示意地表示该显示装置的制造装置的下基板识别工序的俯视图。
[0016]图8是示意地表示该显示装置的制造装置的下基板高度测定工序的侧视图。
[0017]图9是示意地表示该显示装置的制造装置的上基板高度测定工序的侧视图。
[0018]图10是示意地表示该显示装置的制造装置的翻转工序的侧视图。
[0019]图11是示意地表示该显示装置的制造装置的翻转工序的侧视图。
[0020]图12是将该显示装置的制造装置上所组装的浮动机构切开一部分来进行表示的立体图。
[0021]图13是示意地表示该显示装置的制造装置的上基板识别工序的俯视图。
[0022]图14是示意地表示该显示装置的制造装置的上基板识别工序的俯视图。
[0023]图15是示意地表示该显示装置的制造装置的下游侧工作台修正工序的俯视图。
[0024]图16是示意地表示该显示装置的制造装置的压入工序的侧视图。
[0025]图17是表示该显示装置的制造装置的其他压入工序中的动作流程的说明图。
[0026]图18是表示该其他压入工序中的间隙(gap)与反作用力之间的关系的说明图。
【具体实施方式】
[0027]以下，参照附图详细说明实施方式。
[0028]图1是示意地表示本发明的一个实施方式的贴合装置10(相当于显示装置的制造装置的一例，以后省略)的侧视图，图2是示意地表示贴合装置10的俯视图，图3是表示贴合装置10的动作流程的说明图，图4是表示贴合装置10的压入工序中的动作流程的说明图，图5是表示压入工序中的时间与下游侧工作台113的关系的说明图，图12是将显示装置贴合装置10上所组装的浮动机构124切开一部分来进行表示的立体图。此外，图6?图11及图13?图16是表示各工序的图。
[0029]另外，这些图中箭头XYZ表示彼此正交的三个方向，XY方向表示水平方向，Z方向表示铅垂方向。此外，e表示围绕z方向的旋转角。此外，这些图中WA表示上游侧工件(相当于第I基板的一例，以后省略)，WB表示下游侧工件(相当于第2基板的一例，以后省略)。下游侧工件WB、上游侧工件WA是例如盖玻璃、传感器玻璃、液晶模块等基板。此外，所使用的粘结剂作为一例使用紫外线固化性的粘结剂P。
[0030]贴合装置10具备固定于地面的基座11。在基座11上，载置有在X方向上延伸设置的X方向引导机构100和测定机构200。此外，设置有对X方向引导机构100和测定机构200进行联动控制的控制部400。
[0031]在X方向引导机构100上设置有工作台101，通过X方向引导机构100进行X方向的定位。
[0032]在工作台101上，沿着X方向排列设置有下基板载置机构110和上基板载置机构120。
[0033]下基板载置机构110具备由设置在工作台101上的4个支柱构成的基准支撑部
111、配置在被该基准支撑部111包围的位置且进行XYZ 0方向的对准的对准机构112、以及被对准机构112支撑且吸附下基板WB的下游侧工作台113。下游侧工作台113通过对准机构112进行XY0方向的微调整。另外，在Z方向上进行上下移动的驱动机构114被支撑在对准机构112上。[0034]上基板载置机构120具有由设置在工作台101上的4个支柱构成的基准支撑部121、配置在基准支撑部111与基准支撑部121之间的翻转机构122、以及被该翻转机构122支撑且吸附上基板WA的上游侧工作台123。上游侧工作台123被设置成能够通过翻转机构122在基准支撑部121上与下游侧工作台113的上方之间摆动自如地移动的结构。
[0035]翻转机构122具备支柱122a、安装在该支柱122a的上部的旋转轴122b、以及设置在该旋转轴122b的两端部的平板122c。在平板122c与上游侧工作台123之间，夹设有浮动机构124，平板122c与上游侧工作台123弹性地连接(参照图12)。
[0036]测定机构200具备在基座11上沿着Z方向设置的支柱201、从该支柱201向Y方向延伸设置的Y方向引导机构202、以及通过该Y方向引导机构202进行Y方向的定位的工作台203。此外，在该工作台203上支撑有相机引导机构204和激光位移计引导机构205。
[0037]在相机引导机构204上，搭载有将下方作为摄像范围的相机单元210，进行Z方向的定位。相机单元210如后文所述对设置在下游侧工件WB、上游侧工件WA上的标记M进行图像识别，具有高精度地测定下游侧工件WB、上游侧工件WA的位置的功能。此外，在激光位移计引导机构205上，搭载有将下方作为测定方向的激光位移计单元220，进行Z方向的定位。激光位移计单元220具有通过向下游侧工件WB、上游侧工件WA照射激光，以非接触方式高精度地测定工件WB、WA的厚度的功能。
[0038]在这样构成的贴合装置10中，沿着图3、4所示的动作流程，进行基板WB和基板WA的贴合。首先，将下游侧工件WB载置并吸附在下游侧工作台113上，将上游侧工件WA载置并吸附在上游侧工作台123上(STlO)。另外，此时，下游侧工作台113通过在Z方向上上下移动的驱动机构114被定位，因此通过Z方向的位置传感器的值检测出高度位置，上游侧工作台123与基准支撑部121相抵，因此高度位置是已知的高度。此外，由于下游侧工作台113及上游侧工作台123的尺寸均是已知的，因此下游侧工作台113及上游侧工作台123的上表面的高度位置也是已知的。此外，在上游侧工件WA的预定位置涂敷有粘结剂P。
[0039]接着，如图6、7所示，使下游侧工件WB向相机单元210的下方移动，检测下游侧工件WB上所设置的2处的标记M的位置，检测下游侧工件WB的位置(Bx、By) (STll)。
[0040]接着，如图8所示，使下游侧工件WB向激光位移计单元220的下方移动，进行下游侧工件WB的厚度测定(Bz) (ST12)。接着，如图9所示，使上游侧工件WA向激光位移计单元220的下方移动，进行上游侧工件WA的厚度测定(Az) (ST13)。另外，如上所述，厚度测定是以下游侧工作台113及上游侧工作台123的上表面的高度位置为基准来进行的。
[0041]接着，如图10、11所示，使翻转机构122动作，使其在上游侧工作台123上吸附上游侧工件WA的状态下翻转，使上游侧工件WA向下游侧工件WB的上方移动(ST14)。另外，如图12所示，浮动机构124具备设置在平板122c与上游侧工作台123之间的轴124a、连接该轴124a与翻转机构122的弹簧124b、以及连接轴124a与上游侧工作台123的弹簧124c。
[0042]接着，如图13、14所示，使上游侧工件WA向相机单元210的下方移动，检测上游侧工件WA上所设置的2处的标记M的位置，检测上游侧工件WA的位置(Ax、Ay) (ST15)。
[0043]在此，根据所检测的标记M的位置信息，计算下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的位置偏差(ST16)。判断该位置偏差是否在允许值内(ST17)，若为允许值以上，则进入后述的(ST21)。此外，若为允许值内，则如图15所示，使对准机构112动作，修正XY 0轴的位置偏差(ST18)。[0044]在位置偏差的修正结束之后,使驱动机构114动作，使下游侧工件WB上升并进行贴合动作(ST19)。在后文说明贴合动作的详细情况。
[0045]接着，在贴合动作结束，下游侧工件WB和上游侧工件WA接合而成为I个工件W后，对粘结剂P进行紫外线照射，将其临时固化(ST20)。并且，取出工件W(ST21)。并且，反复进行该一系列的动作。
[0046]图4表示贴合动作的流程。在该贴合动作中，将下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的间隔的设计值设为目标值G。该目标值G在涂敷了预定量的粘结剂P的情况下，成为在下游侧工件WB与上游侧工件WA之间不会过量或不足量地扩展时的值。最初使用目标值G计算贴合目标位置Q。目标位置Q通过如下数学式
[0047]BP, Q=G+Az+Bz...(数学式 I)来求出。
[0048]此外，在此，基于所使用的粘结剂的粘度、涂敷量等条件，使用下述数学式(2)，使工件上所产生的来自粘结剂的压入反作用力f的值不超过预定的允许值，并根据后述的下游侧工件WB与上游侧工件WA的间隔dl、d2、d3，求出与它们分别对应的下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的接近速度S1、S2、S3 (在此，接近速度S1、S2、S3可以设定为下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的相对接近速度)(ST30)。
[0049]dn= ((K ? Sn)/f)1/5…(数学式 2)
[0050](在此，n为I以上的整数，K表示根据粘结剂P的粘度、体积等按每个涂敷条件决定出的常数值。)
[0051]接着，使驱动机构114以预定的速度(例如5~lOmm/s)上升(ST31)。在到目标位置Q为止的当前间隔k变得小于预定的dl时(ST32)，降低上升速度，以接近速度SI (例如 I ~5mm/s)上升(ST33)。
[0052]接着，在当前间隔k变得小于预定的d2时(ST34)，进一步降低上升速度，以接近速度S2(例如0.01~0.lm/s)上升(ST35)。接着，在当前间隔k变得小于预定的d3时(ST36)，进一步降低上升速度，以接近速度S3(例如0.0O~0.01m/s)上升(ST37)。此外，此时，在ST37中大致同时从下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的侧面照射紫外线，使从下游侧工件WB与上游侧工件WA之间突出的粘结剂P固化(ST38)。并且，在到达目标位置的时刻结束贴合动作。
[0053]在本实施方式中，在贴合基板的期间，使用上述的数学式2，使工件上所产生的来自粘结剂的压入反作用力f不超过预定的允许值，并根据下游侧工件WB与上游侧工件WA的间隔，求出下游侧工件WB与上游侧工件WA的(相对)接近速度。并且，以成为这样的(相对)接近速度的方式，由控制部400经由驱动机构114控制下游侧工件WB和上游侧工件WA的移动，进行两者的贴合。
[0054]这样,在下游侧工件WB与上游侧工件WA之间，不会过量或不足量地夹设预定量P的粘结剂，能够闻效地贴合两者。
[0055]如上所述，在本实施方式的贴合装置10中，随着下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的当前间隔k减小，降低(相对)接近速度来进行接合，因此不会对工件及装置施加过大的反作用力，不会带来不良影响。因此，能够高精度地控制粘结层的厚度，进行高品质的贴合，并且能够将对产品及装置的影响抑制为最小。
[0056]此外，通过设置翻转机构122，相机单元210及激光位移计单元220只要分别设置I台即可，能够降低成本，并且通过同一相机单元210及激光位移计单元220进行定位/厚度测定，能够实现高精度的测定。另外，即使在没有设置翻转机构122的情况下，也能够进行同样的贴合动作。 [0057]此外，上升速度设为3阶段，但也可以是2阶段，也可以是4阶段以上。此时，通过增大阶段数量，能够进一步缩短接近到目标位置Q的时间。
[0058]接着，沿着图17的动作流程说明贴合动作的另一例。首先，使用下述数学式(3)，基于所使用的粘结剂的粘度、涂敷量等条件，求出到目标位置g为止的压入反作用力F1、F2、F3及与它们分别对应的下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的接近速度T1、T2、T3 (在此，接近速度T1、T2、T3可以设定为下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的相对接近速度)(ST40)。
[0059]Fn=K ? g-5Tn…(式 3)
[0060](在此，n为I以上的整数，K表示根据粘结剂P的粘度、体积等按每个涂敷条件决定出的常数值。)
[0061]接着，使驱动机构114以预定的速度(例如5~10mm/s)上升(ST41)。此时,通过力传感器等检测当前的对上游侧工件WA施加的压入反作用力f。
[0062]在该压入反作用力f变得大于预定的Fl时(ST42)，降低上升速度，以接近速度Tl (例如 I ~5mm/s)上升(ST43)。
[0063]接着，通过力传感器等检测当前的对上游侧工件WA施加的压入反作用力f，在当前的压入反作用力f?变得大于预定的F2时(ST44)，进一步降低上升速度，以接近速度T2(例如0.01~0.lm/s)上升(ST45)。接着，通过力传感器等检测当前的对上游侧工件WA施加的压入反作用力f，在当前的压入反作用力f?变得大于预定的F3时(ST46)，进一步降低上升速度，以接近速度T3 (例如0.00~0.01m/s)上升(ST47)。此外，此时，在ST47中大致同时从下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的侧面照射紫外线，使从下游侧工件WB与上游侧工件WA之间突出的粘结剂P固化(ST48)。并且，在到达目标位置的时刻结束贴合动作。在本实施方式中，在进行基板贴合的期间，适当检测工件上所产生的来自粘结剂的压入反作用力f，使用上述的数学式(3)，使该压入反作用力f不超过预定的允许值，并求出下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的(相对)接近速度。并且，以成为这样的(相对)接近速度的方式，由控制部400经由驱动机构114控制下游侧工件WB和上游侧工件WA的移动，进行两者的贴合。
[0064]根据本实施方式的另一例，在下游侧工件WB与上游侧工件WA之间，也不会过量或不足量地夹设预定量P的粘结剂，能够高效地贴合两者。
[0065]图18是表不间隔g与压入反作用力f的关系的图表。随着间隔g变窄，压入反作用力f急剧上升，因此判断为，例如为了防止超过200 [N]，应该将上升速度降低为T2或T3。
[0066]如上所述，在本实施方式的贴合装置10中，随着下游侧工件WB与上游侧工件WA之间的压入反作用力f?增大，降低速度来进行接合，因此不会对工件及装置施加过大的反作用力，不会带来不良影响。
[0067]因此，能够高精度地控制粘结层的厚度，进行高品质的贴合，并且能够将对产品及装置的影响抑制为最小。
[0068]在本发明中，作为显示装置，将液晶显示装置、有机EL显示装置列举为一例，作为粘结剂，能够使用不脱离发明的要旨的粘结剂。
[0069]说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子来提示的，不限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够通过其他各种方式来实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及要旨中，并且包含在权利要求书中所记载的发明及其均等的范围内。
【权利要求】
1.一种显示装置的制造装置，具备: 第I基板保持部，用于保持第I基板； 第2基板保持部，用于保持第2基板； 位移计，测定上述第I基板保持部所保持的上述第I基板及上述第2基板保持部所保持的上述第2基板的厚度； 驱动机构，将上述第I基板保持部与上述第2基板保持部以预定的相对接近速度相对地接近，并使上述第I基板与上述第2基板经由粘结剂接合；以及 控制部，经由上述驱动机构，对应于上述第I基板与上述第2基板之间的间隔，来控制上述相对接近速度， 上述相对接近速度是根据对应于所施加的力而从上述粘结剂产生的反作用力来设定 的。
2.根据权利要求1所述的显示装置的制造装置，其中， 上述第I基板保持部具备翻转单元，该翻转单元在通过上述位移计进行厚度测定时和通过上述驱动机构进行接近时使上述第I基板的上下翻转。
3.根据权利要求1所述的显示装置的制造装置，其中， 上述相对接近速度是根据上述第I基板与上述第2基板之间的间隔而设定的，以使得上述反作用力不超过预定的值。
4.根据权利要求3所述的显示装置的制造装置，其中， 上述相对接近速度是根据以下数学式来计算的，
dn= ((K ? Sn)/f)1/5 其中，f:上述反作用力， dn:上述第I基板与上述第2基板之间的间隔， Sn:上述第I基板与上述第2基板之间的相对接近速度， 在此，n为I以上的整数，K为根据粘结剂的粘度、体积等按每个涂敷条件决定出的常数值。
5.根据权利要求1所述的显示装置的制造装置，其中， 在上述第I基板和上述第2基板中的至少一个基板上具备检测上述反作用力的检测机构，上述控制部根据上述间隔来控制上述相对接近速度，以使得上述反作用力为预定值以下。
6.根据权利要求5所述的显示装置的制造装置，其中， 上述相对接近速度是根据以下数学式来计算的，
Fn=K ? g_5Tn 其中，g:上述第I基板与上述第2基板之间的间隔， Fn:上述反作用力， Tn:上述第I基板与上述第2基板之间的相对接近速度， 在此，n为I以上的整数，K为根据粘结剂的粘度、体积等按每个涂敷条件决定出的常数值。
7.—种显示装置的制造方法，使用权利要求1所述的显示装置的制造装置，该制造方法包括以下工序:在上述第I基板及上述第2基板中的至少任一个基板上涂敷上述粘结剂的工序；以及将上述第I基板保持部与上述第2基板保持部以与上述第I基板与上述第2基板之间的间隔对应的预定的相对接近速度相对地接近，并经由上述粘结剂接合上述第I基板及上述第2基板的工序， 上述相对接近 速度是根据对应于所施加的力而从上述粘结剂产生的反作用力来设定的。
【文档编号】G02F1/1333GK103592790SQ201310352830
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2012年8月14日
【发明者】A·L·罗马什, 武者整, 宫崎健太郎, 冈本浩典 申请人:株式会社东芝